Pozadí
Střevní mikroby hrají zásadní roli při udržování lidského zdraví. Složky ve stravě hostitele ovlivňují jejich metabolismus a rozmanitost. Zde jsme zkoumali vlivy tří běžně používaných nekalorických umělých sladidel – aspartamu, acesulfamu K a sukralózy – na růst a metabolismus všudypřítomného střevního mikroba Escherichia coli K-12. Metody: Byl hodnocen růst E. coli v přítomnosti aspartamu, acesulfamu K a sukralózy v médiích a vliv těchto umělých sladidel na metabolismus byl zkoumán analýzou relativní exprese genů kódujících kroky omezující rychlost důležitých metabolických cest i jejich globální metabolomické profily. Výsledky: Jako celek byl růst E. coli inhibován aspartamem a indukován acesulfamem draselným, zatímco účinek sukralózy na růst byl méně výrazný. Ačkoli exprese několika klíčových enzymů, které regulují důležité metabolické dráhy, byly významně změněny všemi třemi sladidly, acesulfam K způsobil v tomto ohledu nejvýznamnější změny. Ve vícerozměrné analýze s profily metabolitů se buňky ošetřené sukralózou shlukovaly nejblíže k neošetřeným buňkám, zatímco buňky ošetřené draslíkem acesulfamem byly nejvzdálenější. Tato sladidla ovlivňují více metabolických drah v E. coli, mezi něž patří propanoát, fosfonát, fosfinát a metabolismus mastných kyselin, pentózo-fosfátová cesta a biosyntéza několika aminokyselin, včetně lysinu a aromatických aminokyselin. Podobně jako u vzorce genové exprese vykazovala E. coli ošetřená draslíkem acesulfamem největší odchylku v jejich metabolitních profilech ve srovnání s neošetřenými buňkami.